สาระสำคัญของการควบคุมไฟฟ้าของรถยนต์ไฟฟ้าคือการควบคุมมอเตอร์ ในบทความนี้ หลักการสตาร์เดลต้าที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมรถยนต์ไฟฟ้า เพื่อให้ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า 48V กลายเป็นรูปแบบหลักของกำลังขับเคลื่อนมอเตอร์ขนาด 10-72KWรับประกันประสิทธิภาพของยานพาหนะทั้งหมด และในขณะเดียวกัน ต้นทุนการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าของรถยนต์ขนาดเล็กและรถยนต์ขนาดเล็กก็ลดลงอย่างมาก
ในการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ ฉันตระหนักว่าการควบคุมรถยนต์ไฟฟ้าแท้จริงแล้วคือการควบคุมมอเตอร์เนื่องจากความรู้ที่เกี่ยวข้องในบทความนี้กว้างขวางและมีรายละเอียดมาก หากอธิบายหลักการและกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพแผนการควบคุมมอเตอร์อย่างละเอียดครบถ้วน ตามตำราเรียนที่ผู้เขียนอ่านอยู่ในปัจจุบัน จุดความรู้ก็เพียงพอที่จะจัดทำเอกสารได้ ด้วยจำนวนมากกว่า 100 หน้า และมากกว่า 100,000 คำเพื่อให้ผู้อ่านที่ใช้สื่อด้วยตนเองสามารถเข้าใจและเชี่ยวชาญวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพดังกล่าวได้ภายในช่วงคำศัพท์หลายพันคำบทความนี้จะใช้ตัวอย่างเฉพาะเพื่ออธิบายกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพโครงร่างมอเตอร์ของรถยนต์ไฟฟ้า
ตัวอย่างที่อธิบายไว้ที่นี่อิงจาก Baojun E100, BAIC EC3 และ BYD E2เฉพาะพารามิเตอร์ต่อไปนี้ของทั้งสองรุ่นเท่านั้นที่จำเป็นต้องเกี่ยวข้อง และมีเพียงการควบคุมมอเตอร์เท่านั้นที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้กับระบบแบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าคู่ 48V/144V DC มอเตอร์แรงดันไฟฟ้าคู่ AC 33V/99V และชุดตัวขับมอเตอร์ .ในหมู่พวกเขาระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังของตัวขับมอเตอร์เป็นกุญแจสำคัญในแผนการปรับให้เหมาะสมทั้งหมดและผู้เขียนกำลังศึกษามันอย่างรอบคอบและลึกซึ้ง
กล่าวอีกนัยหนึ่ง มอเตอร์ของ Baojun E100, BAIC EC3 และ BYD E2 จำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมกับระบบควบคุมมอเตอร์ขนาด 29-70KW เท่านั้นเหล่านี้เป็นตัวแทนของรถมินิ A00 รถยนต์ขนาดเล็ก A0 และรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ขนาดกะทัดรัดบทความนี้จะใช้วิธีการควบคุมมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสทางอุตสาหกรรมเพื่อนำไปใช้กับการควบคุมมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้าผ่านการควบคุมมอเตอร์แบบสตาร์เดลต้า V/F+DTC แบบอะซิงโครนัสสามเฟส
เนื่องจากข้อจำกัดของพื้นที่ บทความนี้จึงไม่ได้อธิบายหลักการของรูปดาวสามเหลี่ยมและอื่นๆเริ่มจากกำลังมอเตอร์ทั่วไปในการควบคุมมอเตอร์ทางอุตสาหกรรม มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟส 380V ที่ใช้กันทั่วไปคือ 0.18~315KW กำลังไฟขนาดเล็กคือการเชื่อมต่อ Y กำลังไฟปานกลางคือการเชื่อมต่อ △ และกำลังสูงคือมอเตอร์ 380/660Vโดยทั่วไป มอเตอร์ 660V เป็นมอเตอร์หลักที่มีกำลังเกิน 300KW ไม่ใช่ว่ามอเตอร์ที่สูงกว่า 300KW ไม่สามารถใช้ 380V ได้ แต่เศรษฐกิจไม่ดีเป็นกระแสที่จำกัดความประหยัดของมอเตอร์และวงจรควบคุมโดยปกติแล้ว 1 ตารางมิลลิเมตรสามารถส่งผ่านกระแส 6A ได้ เมื่อออกแบบมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบอะซิงโครนัสสามเฟสแล้ว จะมีการกำหนดสายเคเบิลขดลวดมอเตอร์นั่นคือกำหนดกระแสที่ไหลผ่านจากมุมมองของมอเตอร์อุตสาหกรรม 500A เป็นมูลค่าที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับความประหยัด
กลับมาที่มอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าสามเฟส PWM ของระบบแบตเตอรี่ 48V คือ 33Vหากกระแสประหยัดของมอเตอร์อุตสาหกรรมคือ 500A มูลค่าความประหยัดสูงสุดของรถยนต์ไฟฟ้า 48V จะอยู่ที่ประมาณ 27KW สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสในเวลาเดียวกัน เมื่อพิจารณาถึงลักษณะไดนามิกของยานพาหนะ เวลาในการเข้าถึงกระแสสูงสุดนั้นสั้นมาก โดยปกติจะไม่เกินสองสามนาที กล่าวคือ 27KW สามารถทำให้เป็นสภาวะโอเวอร์โหลดได้โดยปกติสภาวะโอเวอร์โหลดจะเป็น 2 ถึง 3 เท่าของสภาวะปกตินั่นคือสภาพการทำงานปกติคือ 9 ~ 13.5KW
หากเราดูเฉพาะระดับแรงดันและความจุกระแสที่ตรงกันระบบ 48V สามารถอยู่ภายใน 30KW เท่านั้น เนื่องจากประสิทธิภาพการขับขี่เป็นสภาพการทำงานที่ดีที่สุด
อย่างไรก็ตาม มีวิธีการควบคุมมากมายสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟส ยานพาหนะไฟฟ้ามีช่วงการควบคุมความเร็วที่หลากหลาย (เกือบ 0-100%) และช่วงการควบคุมแรงบิด (เกือบ 0-100%)ภายใต้สภาวะการทำงานที่สมบุกสมบัน ปัจจุบันรถยนต์ไฟฟ้าใช้การควบคุม VF หรือ DTC เป็นหลักถ้ามีการใช้การควบคุมแบบสตาร์-เดลต้า อาจทำให้เกิดผลที่ไม่คาดคิด
ในการควบคุมทางอุตสาหกรรม แรงดันไฟฟ้าควบคุมสตาร์-เดลต้าคือ 1.732 เท่า ซึ่งเป็นเรื่องบังเอิญมากกว่าเป็นหลักการระบบ 48V ไม่ได้เพิ่มการปรับความถี่ PWM เพื่อสร้าง AC 33V และมอเตอร์ที่ออกแบบตามระดับแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์อุตสาหกรรมคือ 57Vแต่เราปรับระดับแรงดันไฟฟ้าควบคุมสตาร์-เดลต้าเป็น 3 เท่า ซึ่งเป็นรากของ 9แล้วมันจะเป็น 99V.
กล่าวคือ หากมอเตอร์ได้รับการออกแบบให้เป็นมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟส 99V AC ที่มีการเชื่อมต่อแบบเดลต้าและการเชื่อมต่อแบบ Y 33V ความเร็วของมอเตอร์สามารถปรับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 100% ภายในช่วงกำลัง 20 ถึง 72KW ภายใต้ความประหยัด เงื่อนไข. โดยปกติความเร็วสูงสุดของมอเตอร์คือ 12000RPM) การควบคุมแรงบิดคือ 0-100% และการมอดูเลตความถี่คือ 0-400Hz
หากสามารถบรรลุแผนการเพิ่มประสิทธิภาพดังกล่าวได้ รถยนต์คลาส A และรถยนต์ขนาดเล็กก็สามารถได้รับสมรรถนะที่ดีผ่านมอเตอร์ตัวเดียวเรารู้ว่าราคาของระบบมอเตอร์ 48V (ภายในมูลค่าสูงสุด 30KW) อยู่ที่ประมาณ 5,000 หยวน ไม่ทราบต้นทุนของแผนการเพิ่มประสิทธิภาพในบทความนี้ แต่ไม่ได้เพิ่มวัสดุ แต่เพียงเปลี่ยนวิธีการควบคุมและแนะนำระดับแรงดันไฟฟ้าคู่นอกจากนี้ยังสามารถควบคุมการเพิ่มขึ้นของต้นทุนได้
แน่นอนว่าจะมีปัญหาใหม่มากมายในโครงการควบคุมดังกล่าว ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคือการออกแบบมอเตอร์ การออกแบบตัวขับ และข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับคุณลักษณะการชาร์จและการคายประจุของชุดแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงปัญหาเหล่านี้สามารถควบคุมได้และมีวิธีแก้ไขที่มีอยู่ ตัวอย่างเช่น การออกแบบมอเตอร์สามารถแก้ไขได้โดยการปรับอัตราส่วนของระดับแรงดันไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำเราจะหารือเรื่องนี้ด้วยกันในบทความถัดไป
เวลาโพสต์: Mar-02-2023